《硫酸亚铁铵的制备》学案用.docx
- 文档编号:3862654
- 上传时间:2022-11-25
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:114.58KB
《硫酸亚铁铵的制备》学案用.docx
《《硫酸亚铁铵的制备》学案用.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《硫酸亚铁铵的制备》学案用.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
《硫酸亚铁铵的制备》学案用
课题实验7-1硫酸亚铁铵的制备
实验原理:
铁屑易溶于稀硫酸,生成硫酸亚铁:
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
硫酸亚铁与等物质量的硫酸铵在水溶液中相互作用,即生成溶解度较小的浅绿色硫酸亚铁铵复盐晶体:
FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O=FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O↓。
一般亚铁盐在空气中都易被氧化,但形成复盐后却比较稳定,不易氧化。
实验试剂:
碳酸钠溶液,铁屑,硫酸铵。
实验仪器:
电子天平,量筒(10mL,50mL),烧杯(50mL),锥形瓶(250mL),蒸发皿(60mL),玻璃棒,铁架台,酒精灯,三脚架,石棉网,胶头滴管,药匙,吸滤瓶,布氏漏斗。
具体实验步骤如下:
1.Fe屑的处理和称量
【操作】称取约5g铁屑,放入锥形瓶,加入15mL1mol/LNa2CO3溶液,小火加热10min以除去Fe屑表面的油污,将剩余的碱液倒出,置于回收瓶中,用蒸馏水把Fe冲洗干净,干燥后称其质量,记为m1(Fe),备用。
【问题】1.铁屑颗粒能否太小?
2.Na2CO3溶液用以除油污的原因是,加热更有利于提高去污能力的原因是,将剩余的碱液倒掉的方法是。
2.FeSO4的制备
【操作】将称量好的Fe屑放入锥形瓶中,加入25mL3mol/LH2SO4,放在水浴中加热并不断震荡。
反应中应适当补充水,待反应基本完全后,再加入1mL3mol/LH2SO4,趁热过滤,将滤液转移至蒸发皿中。
【问题】①反应的化学方程式为,
②水浴加热过程中要注意往锥形瓶中补充适量水分,理由是
。
③制备FeSO4溶液时,用右图装置趁热过滤是。
④趁热过滤的目的是。
⑤反应结束时再加入1mL3mol/LH2SO4的作用是;
⑥在制备FeSO4过程中常会出现黄色现象,避免这种现象的有效方是。
3.(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的制备
【操作】称取的(NH4)2SO4配成饱和溶液并将其加入上面实验的蒸发皿中,缓缓加热,浓缩至表面出现晶膜为止。
放置冷却,得到硫酸亚铁铵的晶体。
抽滤后,用无水乙醇洗涤晶体,除去其表面的水分,观察生成的硫酸亚铁铵的颜色和状态。
称量为m2g。
【问题】
①加热、浓缩溶液时,不浓缩至干的理由是。
②实验时,使摩尔盐结晶可以采取的方法是。
(填序号)
A.蒸发浓缩溶液、再自然冷却结晶
B.不蒸发溶液、直接自然冷却结晶
C.加热、蒸发、浓缩至晶体完全析出
③制得的晶体过滤后用无水乙醇洗涤而不用蒸馏水,根据是。
4.(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O纯度检测
制得的摩尔盐样品中往往含有极少量的Fe3+。
为了测定摩尔盐产品中Fe2+的含量,一般采用在酸性下用KMnO4标准液滴定的方法。
称取4.0g的摩尔盐样品,溶于水,并加入适量稀硫酸。
用0.2mo1/LKMnO4溶液滴定,当溶液中Fe2+全部被氧化时,消耗KMnO4溶液体积10.00mL。
(1)请完成滴定过程中发生的离子方程式:
Fe2++MnO4-+()—Mn2++Fe3++H2O
(2)本实验的指示剂。
A、酚酞B、甲基橙C、石蕊D、不需要
(3)KMnO4溶液置于(酸式、碱式)滴定管中
(4)终点颜色的变化:
。
(5)产品中Fe2+的质量分数为。
答案:
(1)518H+154
(2)D(3)酸式
(4)滴最后一滴标准时溶液由无色变为紫红色,半分钟内不褪色(5)14%
练习:
1.硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,商品名为摩尔盐。
可由硫酸亚铁与硫酸铵反应生成硫酸亚铁铵,一般硫酸亚铁盐在空气中易被氧化,而形成摩尔盐后就比较稳定了。
三种盐的溶解度(单位为g/100g水)如下表:
温度/℃
10
20
30
40
50
70
(NH4)2SO4
FeSO4·7H2O
-
-
(N
H4)2SO4·FeSO4·6H2O
-
-
Ⅰ.实验室制取少量摩尔盐的流程如下:
(1)步骤1Na2CO3的主要作用是
(2)步骤2中铁屑过量的目的是(用离子方程式表示):
。
(3)步骤3中,加入(NH4)2SO4固体后,要得到摩尔盐晶体,需经过的实验操作包括:
加热蒸发、 、 、洗涤和干燥。
(4)步骤3中制得的晶体过滤后用无水乙醇洗涤的目的是。
操作对比:
1、三个步骤中都含有加热的操作:
步骤1中:
小火加热的目的是:
;
步骤2中:
水浴加热的优点是;
水浴加热是为了;
步骤3中:
加热是为了蒸发溶剂,浓缩结晶。
思考:
该实验中,要得到摩尔盐晶体,应加热到时,停止加热。
为什么不能蒸干?
那么蒸发下列溶液呢?
①从CuSO4溶液得到胆矾晶体:
。
②从NaCl溶液得到NaCl固体:
。
2、三个步骤中都含有固液分离的操作:
步骤1中采用倾析法分离出铁屑,下列适合用倾析法的有:
()
A、沉淀的颗粒较大B、沉淀容易沉降C、沉淀呈胶状D、沉淀呈絮状
步骤2中溶液趁热过滤的原因是
。
步骤3中可以用如下装置进行过滤:
AB
1、A这种过滤方式称为:
2、这种过滤跟B普通过滤相比,除了过滤速度快外,还有一个优点是:
。
变式训练:
右图是模拟工业制备摩尔盐晶体的实验装置。
步骤如下:
1、先用15%的Na2CO3溶液煮沸废铁屑(含少量油污、铁锈、FeS),再用清水洗净。
2、将处理好的铁屑放入锥形瓶中,加入适量稀硫酸。
3、利用容器②的反应,向容器①中通入H2,应关闭活塞,打开活塞(填字母)。
向容器①中通入H2的目的是。
4、待锥形瓶中的铁屑快反应完时,,(填写操作)继续产生的H2会将锥形瓶中的FeSO4(含少量未反应的稀硫酸)压到饱和(NH4)2SO4溶液的底部。
常温,放置一段时间,试剂瓶底部会析出浅绿色晶体。
5、简述从容器①中分离并得到纯净硫酸亚铁铵晶体的操作步骤是:
______、______、_______。
6、容器③中NaOH溶液的作用:
。
答案:
(1)除去铁屑表面的油污
(2)Fe+2Fe3+=3Fe2+(3)冷却结晶过滤
(4)利用乙醇的挥发,除去晶体表面附着的水分
操作对比答案:
步骤一:
升温,溶液碱性增强,去油污能力增强
步骤二:
受热均匀、便于控制温度加速铁的溶解
思考答案:
溶液表面出现晶膜
蒸干时溶液中的杂质离子会被带入晶体中;蒸干时晶体会受热分解或氧化
①加热到溶液表面出现晶膜时,停止加热
②加热到大量晶体析出时,停止加热,用余热蒸干
2.AB防止溶液冷却时,硫酸亚铁因析出而损失
步骤3:
1.减压过滤(也称抽滤或吸滤)2.得到较干燥的沉淀
变式训练答案:
3。
ABC排出装置中的空气,带出溶解氧,防止Fe2+被氧化
4.关闭活塞B、C,打开活塞A
5.过滤洗涤干燥
FeS与稀硫酸反应生成的H2S气体,防止污染。
《硫酸的制备和性质》教学设计
省宜兴一中韩艳红
一、教材分析
1.教材的地位和作用
《硫酸的制备和性质》是苏教版《化学(必修)1》专题4第一单元《含硫化合物的性质和应用》中的第二节内容,是继《二氧化硫性质和作用》之后的一节重要内容,同时也是引入《硫和含硫化合物的相互转化》的重要环节。
本课内容对学生来说既熟悉也陌生,硫酸在工业中的应用学生在生活中就有所耳闻,但真正的生产环节,学生不是很了解;浓稀硫酸的性质在初中就有所接触,但进行深入探究,学生还没有做过。
所以在本课的学习中,学生既能联系旧知识和生活实际来学习硫酸的制备和性质,又能进一步运用探究性学习的方法,探究浓稀硫酸的性质区别,构建硫和含硫化合相互转化的知识体系。
所以说,本课是一节将学科知识和生产实际相结合的重要内容,是一节运用探究方法探讨物质性质的重要内容。
2.教学目标
知识与技能①知道工业上生产硫酸的基本原理
②掌握浓硫酸的特性。
过程与方法①理解学科知识与生活实际的联系
②培养学生实验观察能力和对实验现象的分析能力
③培养学生运用理论知识解释问题的能力。
情感态度和价值观
充分重视学生的实践活动,提高学生对知识的应用能力和意识,以求达到学生能用有关知识初步解决或结实对化学有关的实际问题的目的;同时对学生形成未来发展的相关基础知识,掌握基本的科学方法,初步树立科学的观点和精神。
3.教学重点、难点
重点:
硫酸的工业生产;浓硫酸的特性。
难点:
浓硫酸的强氧化性。
二、教法分析
教学方法的选择,既要考虑教师的教,也要考虑学生的学;既注重学生知识的获得,也注重学生智力和能力的发展。
根据本节课的教学目标、教材特点以及学生的知识水平,我决定采取以下方法:
1.情境激学法,创设问题的意境,激发学习兴趣,调动学生内在的学习动力,促使学生在意境中主动探究科学的奥妙。
2.实验促学法:
通过教师的演示,学生的动手操作,观察分析实验现象,掌握浓硫酸的化学性质。
3.多媒体辅助教学法:
运用先进的教学手段(如教学录像、计算机等)丰富教学内容。
4.探究讨论法:
通过学生的探究和讨论,准确掌握浓硫酸的强氧化性。
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
[引入]上节课我们认识了酸雨,酸雨的主要成分是硫酸,酸雨给我们的生活与环境带来了极大的危害,他是环境的杀手。
但这个杀手也有他柔情的一面。
下面我们来认识一下硫酸在我们生活中的作用。
[录象展示硫酸的重要作用]
[老师]所以硫酸的产量来衡量一个国家的工业发达水平。
[过渡]今天我们就来认识一下硫酸的工业制备
[提问]接触法制备硫酸的工艺包含的三个步骤中所涉及到的化学反应是什么?
[实验探究,获得新知]
探究一:
硫酸的物理性质
过程:
引导学生观察浓硫酸,并提供有关浓硫酸物理性质的信息。
让学生思考如何稀释浓硫酸。
[提问]你对硫酸的知识你了解多少呢?
[师]很好,在初中我们就知道稀硫酸是强酸H2SO4=2H++SO42-
探究二:
浓硫酸的吸水性
过程:
学生动手用胆矾和浓硫酸做吸水性实验。
通过学生观察实验现象,提出问题:
蓝色的胆矾为什么变成白色粉末?
说明浓硫酸有什么性质?
可以应用在什么方面?
通过思考、交流、讨论,学生掌握浓硫酸的吸水性以及可以用浓硫酸做干燥剂等知识。
深入探讨浓硫酸的吸水作用是因为浓硫酸分子和水分子强烈结合,生成一系列的水合物,同时可以放出大量的热。
通过实验提出疑问并深入进行理论分析,这样学生既能产生兴趣,有不会只停留在表面现象上,从而在根本上掌握浓硫酸的吸水性。
探究三:
浓硫酸的脱水性
过程:
学生动手分别在纸屑、棉花、木屑上滴几滴浓硫酸,观察现象。
再用蔗糖和浓硫酸做脱水性实验。
[提出问题]为什么纸屑、棉花、木屑等有机物遇到浓硫酸会变黑?
为什么蔗糖遇到浓硫酸会变黑,体积膨胀并有使品红褪色的气体产生?
通过思考和讨论,学生掌握浓硫酸可以是有机物如蔗糖脱水“炭化”,并可以发生进一步的反应(如产生二氧化硫)。
探究四:
浓硫酸的强氧化性
1、铜与浓硫酸的反应。
[提问]铜能与稀硫酸反应吗?
为什么?
铜能与浓硫酸反应吗?
[过程]让学生按照教材92页实验三组装实验装置,进行铜与浓硫酸的反应实验,并观察实验现象。
然后向学生提问:
铜与浓硫酸反应的条件是什么?
根据反应现象可知反应后生成物是什么?
并要求他们写出反应方程式,指出氧化剂、还原剂、转移电子数目。
思考反应中浓硫酸表现出什么性质?
2、铝、铁与浓硫酸作用
[过程]让学生将铝片和铁片投入到冷的浓硫酸中观察现象,再加热混合物观察现象。
[提问]为什么比铜活泼的铝和铁与浓硫酸作用没有明显现象?
引导学生得出结论:
因为浓硫酸具有氢氧化性,使某些金属如铝、铁等表面发生“钝化”,阻止反应进一步发生。
而加热后铝、铁仍可以和浓硫酸反应。
结合以上两组实验,引导学生总结浓硫酸与金属的规律:
除铝、铁等少数金属常温下遇浓硫酸会发生钝化外,浓硫酸能与绝大多数金属发生反应,由+6价硫表现强氧化性,所以还原产物为二氧化硫而不是氢气。
[提问]浓硫酸是否可以氧化一些有还原性的非金属单质呢?
3、碳与浓硫酸反应
[让学生提出假设]碳与浓硫酸反应的产物,并设计实验验证。
学生根据反应物的特点推导反应产物,并结合其他相关知识组装实验装置进行实验。
学生在不断修正及我的指导下顺利进行实验,通过观察实验现象可知碳可以被浓硫酸氧化为二氧化碳。
进一步引导学生总结非金属单质与浓硫酸反应的规律:
非金属单质与浓硫酸反应,本身被氧化为非金属最高氧化物或其水化物。
[提出疑问]
(1)之前做得蔗糖炭化实验,为什么炭化后的蔗糖体积膨胀并有刺激性气味气体产生?
(2)浓硫酸有吸水性可以做气体干燥剂,但不能干燥哪些气体?
学生根据浓硫酸的氢氧化性想到不能用浓硫酸干燥具有还原性的气体如硫化氢、碘化氢、溴化氢等。
当解决以上两个疑问后,学生会对浓硫酸的强氧化性又跟深刻的认识,并能意识到知识之间是相关联的。
阅读课本
填写学案
观察与思考
硫酸是强酸
[回顾旧知识]引导学生回顾已了解的硫酸的知识,如硫酸是强酸,能在水溶液中完全电离,因此稀硫酸具有酸的通性;浓硫酸具有吸水性等。
这样可以顺理成章的引导学生关注浓硫酸的其他特性。
观察与思考
学生根据分析可以写出反应方程式并得出结论浓硫酸与铜反应时既表现氧化性又表现酸性。
观察与思考
学生很快就能解释出是因为蔗糖脱水后生产的碳继续在浓硫酸放热的条件下与浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫的结果,是之体积膨胀并有刺激性气味气体产生。
培养学生辨证的看问题
引导学生用所学知识解释工业生产过程。
这样激发了学生的学习兴趣,也让学生将生活实际与学科知识相联系,同时很好的复习了以前所学的知识。
。
这节知识是本课的重点
这一环节是本课的重点,我采用实验探究的方式组织教学,并在实验探究的过程中,通过学生对实验的观察,设置问题情境,引导学生深入研究浓硫酸的特性,尤其是强氧化性。
师生的互动,营造了活跃的课堂气氛,教学过程中师生的思维品质得到了培养。
引导学生对比吸水性和脱水性的区别,脱水性是因为浓硫酸将有机物中的氢、氧原子按水分子组成夺取出来,这种作用使有机物脱水后生成碳,并呈疏松多孔状。
运用对比的方法学习浓硫酸的吸水性和脱水性,使学生对两个知识都有深入的理解,不会在今后的应用中产生混淆。
在这里,对于炭化实验的现象,可提示学生在后面的学习中会得出结论,使学生对后面的学习也产生了兴趣。
在探究铜与浓硫酸的反应时所用到的知识都是学生已有的知识,可以鼓励学生应用已有的知识去解释未知的事实,这样学生对探究新事物就不会感到无所适从。
在探究这个知识时可以提醒学生学习化学时所得出的规律并不是一成不变的,化学事实有他的特殊性,所以对于特殊的化学事实应给于更多的注意。
在进行这个实验时所用到的知识仍然是学生已有的知识,这会让学生对于学习更有信心,更有热情。
教师活动
学生活动
设计意图
[知识总结、巩固提升]通过上述过程引导学生总结本课内容。
1、硫酸的制备:
(1)矿石在沸腾炉中煅烧;
(2)二氧化硫在接触室中催化氧化;(3)三氧化硫在吸收塔中转化为硫酸。
2、浓硫酸的特性:
(1)吸水性;
(2)脱水性;(3)强氧化性。
[课堂练习、再现知识]
1、下列现象反映了硫酸的那些主要性质:
(1)浓硫酸滴在木条上,过一会儿,木条变黑___;
(2)浓硫酸敞口放置,质量增加_______;(3)稀硫酸可清洗金属表面的氧化物____;(4)浓硫酸不能干燥硫化氢气体__________;
(5)铜片放入浓硫酸中加热,有气泡产生____________;
(6)浓硫酸使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑__________;
2、常温下,下列物质可盛放在铁质容器中的是()
A盐酸B稀硫酸C浓硫酸D硫酸铜溶液
3、如何鉴别已失去标签的稀硫酸和浓硫酸?
(请同学们提出尽可能多的方案)4、设计一套实验装置,验证木炭与浓硫酸的反应产物。
两位同学板演
(2、3)(4、5)
顺利掌握双基,而且其知识迁移能力获得同步提高。
引导学生经历生活中的化学现象,在观察的基础上,提出问题
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 硫酸亚铁铵的制备 硫酸亚铁 制备 学案用